Исследование линейной электрической цепи при периодических несинусоидальных напряжении и токе
Экспериментальное исследование влияния параметров R, L, С на форму кривой тока; исследование резонанса напряжений в одноконтурной электрической цепи при несинусоидальном напряжении питания. Пример расчета несинусоидального тока. Расчет тока при нагрузке.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.11.2022 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
Факультет «Транспортные и энергетические системы»
Кафедра «Электротехника и теплотехника»
Специальность 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог»
Специализация «Электрический транспорт»
Дисциплина «электротехника и электроника»
Отчёт по лабораторной работе №35
«Исследование линейной электрической цепи при периодических несинусоидальных напряжении и токе»
Выполнил студент
Курс: 3
Группа: ПС-903
Дадуев К.И.
Санкт-Петербург 2021
Цель работы
Экспериментальное исследование влияния параметров R, L, С на форму кривой тока; исследование резонанса напряжений в одноконтурной электрической цепи при несинусоидальном напряжении питания.
Таблица электроизмерительных приборов с их характеристиками.
Таблица 1.
|
Название прибора |
Заводской номер |
Класс точности |
Предел измерений |
Цена деления |
Система прибора |
|
|
Вольтметр |
37728 |
0,1 |
15 В |
0,1 В |
электромагнитный |
|
|
амперметр |
81444 |
0,5 |
100 мА |
1 мА |
электромагнитный |
Схема электрической цепи.
Рис. 1. Схема исследуемой установки
Пример расчета несинусоидального тока (нагрузка в виде: R = 483 Ом, Rш = 12,26 Ом)
Кривая, которую мы будем раскладывать, изображена на рис. 7. Разобьем нашу кривую на 12 интервалов. Рассматривались только 1-я и 3-я гармоники.
Таблица 2.
|
|
K=1 |
K=3 |
||||||||||
|
№ |
f() |
sin() |
cos() |
3 |
sin(3) |
f()*sin(3) |
cos(3) |
f()*cos(3) |
||||
|
1 |
-27 |
15 |
0.26 |
-6.99 |
0.97 |
-26.08 |
45 |
0.71 |
-19.09 |
0.71 |
-19.09 |
|
|
2 |
-31 |
45 |
0.71 |
-21.92 |
0.71 |
-21.92 |
135 |
0.71 |
-21.92 |
-0.71 |
21.92 |
|
|
3 |
-16 |
75 |
0.97 |
-15.45 |
0.26 |
-4.14 |
225 |
-0.71 |
11.31 |
-0.71 |
11.31 |
|
|
4 |
0 |
105 |
0.97 |
0.00 |
-0.26 |
0.00 |
315 |
-0.71 |
0.00 |
0.71 |
0.00 |
|
|
5 |
2 |
135 |
0.71 |
1.41 |
-0.71 |
-1.41 |
405 |
0.71 |
1.41 |
0.71 |
1.41 |
|
|
6 |
7 |
165 |
0.26 |
1.81 |
-0.97 |
-6.76 |
495 |
0.71 |
4.95 |
-0.71 |
-4.95 |
|
|
7 |
32 |
195 |
-0.26 |
-8.28 |
-0.97 |
-30.91 |
585 |
-0.71 |
-22.63 |
-0.71 |
-22.63 |
|
|
8 |
31 |
225 |
-0.71 |
-21.92 |
-0.71 |
-21.92 |
675 |
-0.71 |
-21.92 |
0.71 |
21.92 |
|
|
9 |
17 |
255 |
-0.97 |
-16.42 |
-0.26 |
-4.40 |
765 |
0.71 |
12.02 |
0.71 |
12.02 |
|
|
10 |
1 |
285 |
-0.97 |
-0.97 |
0.26 |
0.26 |
855 |
0.71 |
0.71 |
-0.71 |
-0.71 |
|
|
11 |
-5 |
315 |
-0.71 |
3.54 |
0.71 |
-3.54 |
945 |
-0.71 |
3.54 |
-0.71 |
3.54 |
|
|
12 |
-7 |
345 |
-0.26 |
1.81 |
0.97 |
-6.76 |
1035 |
-0.71 |
4.95 |
0.71 |
-4.95 |
Находим суммы:
Находим B1, C1, B2 и C2:
Далее вычисляем А1 и А2:
Таким образом, кривая на рис. 7. может быть приблизительно описана следующим выражением, мм:
Данная кривая является напряжением первой и 3-ий гармоник.
Найдем несинусоидальный ток 1-ой и 3-ий гармоник для случая, когда нагрузка имеет вид: L=1,42 Гн; RL = 98 Ом; Rш = 12,26 Ом.
Напряжение представляет собой в следующем виде:
линейный ток цепь
Расчет токов производится по методу наложения:
Расчет тока при нагрузке:
Расчет первой гармоники тока при нагрузке:
Расчет третьей гармоники тока при нагрузке:
Таким образом, несинусоидальный ток представляет собой следующее уравнение:
Постоим гармоники расчетных значений напряжения и тока при нагрузке: :
Таблица 3. Гармоники напряжения:
|
Первая гармоника |
Третья гармоника |
Сумма гармоник + 9.1 |
||
|
15 |
24.16 |
3.17 |
36.42 |
|
|
45 |
24.84 |
7.83 |
41.78 |
|
|
75 |
18.88 |
-3.17 |
24.81 |
|
|
105 |
7.85 |
-7.83 |
9.11 |
|
|
135 |
-5.28 |
3.17 |
6.98 |
|
|
165 |
-17.00 |
7.83 |
-0.06 |
|
|
195 |
-24.16 |
-3.17 |
-18.22 |
|
|
225 |
-24.84 |
-7.83 |
-23.58 |
|
|
255 |
-18.88 |
3.17 |
-6.61 |
|
|
285 |
-7.85 |
7.83 |
9.09 |
|
|
315 |
5.28 |
-3.17 |
11.22 |
|
|
345 |
17.00 |
-7.83 |
18.26 |
Таблица 4. Гармоника тока
|
???? |
Первая гармоника |
Третья гармоника |
Сумма гармоник + 0.083 |
|
|
15 |
0.22 |
0.02 |
0.32 |
|
|
45 |
0.23 |
0.07 |
0.37 |
|
|
75 |
0.17 |
-0.02 |
0.23 |
|
|
105 |
0.07 |
-0.07 |
0.09 |
|
|
135 |
-0.04 |
0.02 |
0.06 |
|
|
165 |
-0.15 |
0.07 |
0.00 |
|
|
195 |
-0.22 |
-0.02 |
-0.16 |
|
|
225 |
-0.23 |
-0.07 |
-0.21 |
|
|
255 |
-0.17 |
0.02 |
-0.07 |
|
|
285 |
-0.07 |
0.07 |
0.07 |
|
|
315 |
0.04 |
-0.02 |
0.10 |
|
|
345 |
0.15 |
-0.07 |
0.17 |
Построенные расчетные гармоники тока и напряжения приведены в Рис. 4.
Вывод
В ходе лабораторной работы были получены осциллограммы тока и напряжения при несинусоидальном напряжении. Было разложено напряжение в ряд Фурье при RL-нагрузке и рассчитаны гармоники тока.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение влияния активного, индуктивного и емкостного сопротивления на мощность и сдвиг фаз между током и напряжением в электрической цепи переменного тока. Экспериментальное исследование резонансных явлений в параллельном колебательном контуре.
лабораторная работа [393,4 K], добавлен 11.07.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Расчет линейной электрической цепи при периодическом несинусоидальном напряжении, активной и полной мощности сети. Порядок определения параметров несимметричной трехфазной цепи. Вычисление основных переходных процессов в линейных электрических цепях.
контрольная работа [742,6 K], добавлен 06.01.2011Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении. Действующее значение напряжения. Сопротивление цепи постоянному току. Активная мощность цепи. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи. Ток в нейтральном проводе.
контрольная работа [1016,8 K], добавлен 12.10.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012Практическая проверка и определение физических явлений, происходящих в цепи переменного тока при последовательном соединении резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Получение резонанса напряжений, построение по опытным данным векторной диаграммы.
лабораторная работа [32,3 K], добавлен 12.01.2010Порядок расчета неразветвленной электрической цепи синусоидального тока комплексным методом. Построение векторной диаграммы тока и напряжений. Анализ разветвленных электрических цепей, определение ее проводимости согласно закону Ома. Расчет мощности.
презентация [796,9 K], добавлен 25.07.2013Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.
курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа. Суть метода расчета напряжения эквивалентного генератора. Проверка выполнения баланса мощностей. Расчет однофазной электрической цепи переменного тока.
контрольная работа [542,1 K], добавлен 25.04.2012Экспериментальное исследование электрических цепей постоянного тока методом компьютерного моделирования. Проверка опытным путем метода расчета сложных цепей постоянного тока с помощью первого и второго законов Кирхгофа. Составление баланса мощностей.
лабораторная работа [44,5 K], добавлен 23.11.2014Явление резонанса в цепи переменного тока. Проверка закона Ома для цепи переменного тока. Незатухающие вынужденные электрические колебания. Колебательный контур. Полное сопротивление цепи.
лабораторная работа [46,9 K], добавлен 18.07.2007Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010Исследование процессов, происходящих в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активных и индуктивных сопротивлений. Измерение общей силы тока, активной и реактивной мощности; векторная диаграмма напряжений.
лабораторная работа [79,2 K], добавлен 11.05.2013Изучение процессов в электрической однофазной цепи с параллельным соединением приемников, содержащих индуктивные и емкостные элементы, при различном соотношении их параметров. Опытное определение условий достижения в данной цепи явления резонанса тока.
лабораторная работа [104,7 K], добавлен 22.11.2010Описание схемы и определение эквивалентного сопротивления электрической цепи. Расчет линейной цепи постоянного тока, составление баланса напряжений. Техническая характеристика соединений фаз "треугольником" и "звездой" в трехфазной электрической цепи.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.06.2013Условия, необходимые для существования электрического тока. Достоинства и недостатки параллельного соединения проводников. Единица силы тока. Работа электрического тока в замкнутой электрической цепи. Закон Ома для участка цепи. Химическое действие тока.
презентация [398,2 K], добавлен 07.02.2015Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014
